一種光機一體化碳化硅反射鏡及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種光機一體化碳化硅反射鏡及系統(tǒng)，包括：碳化硅反射鏡體、在所述碳化硅反射鏡體的背面設置的碳化硅連接體，所述碳化硅反射鏡體和所述碳化硅連接體為一體結構。本實用新型有效地解決了現(xiàn)有技術光電系統(tǒng)的反射鏡與旋轉軸系安裝步驟較為繁瑣，也不易裝調(diào)的問題。
【專利說明】一種光機一體化碳化硅反射鏡及系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及光學領域，特別是涉及一種光機一體化碳化硅反射鏡及系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]對于具有搜索掃描功能的光電系統(tǒng)而言，反射鏡與旋轉軸系的固定安裝方式是決定該系統(tǒng)體積和重量的關鍵因素之一。它不僅影響了光電系統(tǒng)的重量和軸向尺寸，還直接決定了系統(tǒng)的指向精度，同時也是軸系設計的主要依據(jù)。
[0003]目前，反射鏡與軸系連接結構普遍采用的固定安裝方式如圖1和圖2所示。反射鏡12放置在軸系連接結構的金屬框架13內(nèi)，反射鏡12的底面與金屬框架13接觸良好。在反射鏡12的反射面邊緣處用壓板14固定，保證壓板14與反射鏡12接合面之間為零間隙，壓板14再與金屬框架螺釘17連接，最后金屬框架13再通過連接軸套15與光學系統(tǒng)的旋轉軸系的連接軸定位，通過固定孔16(若干，圖中只畫出I處)固定安裝。這種安裝方式雖對反射鏡無裝配應力，但結構復雜，安裝步驟較為繁瑣，也不易裝調(diào)，且金屬框架因為要承重和防變形，外形尺寸和重量會很大。同時，反射鏡在旋轉過程中，會因為受力不均勻而產(chǎn)生應力和松動，另外，如過工作環(huán)境溫度發(fā)生變化，反射鏡會因與框架以及壓板的熱膨脹系數(shù)不一致產(chǎn)生熱應力，影響反射鏡的面形和光電系統(tǒng)的指向精度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種光機一體化碳化硅反射鏡及制備方法，用以解決現(xiàn)有技術反射鏡與光學系統(tǒng)的連接軸安裝步驟較為繁瑣，也不易裝調(diào)的問題。
[0005]為解決上述技術問題，一方面，本實用新型提供一種光機一體化碳化硅反射鏡包括:碳化硅反射鏡體、在所述碳化硅反射鏡體的背面設置的碳化硅連接體，所述碳化硅反射鏡體和所述碳化硅連接體為一體結構。
[0006]進一步，所述碳化硅連接體包括定位面、連接軸套和固定安裝孔，所述固定安裝孔分布在所述連接軸套周圍，連接軸套的中心線垂直于定位面。
[0007]進一步，所述連接軸套的中心線穿過所述碳化硅反射鏡體的反射面的中心點，所述連接軸套的中心線與所述碳化硅反射鏡體的反射面夾角大于0°小于等于90°，優(yōu)選為45。。
[0008]可選的，所述碳化硅反射鏡體的背面設置有一個或多個減重孔。
[0009]進一步,所述減重孔為方形。
[0010]另一方面，本實用新型還提供一種光機一體化碳化硅反射鏡系統(tǒng)，包括連接面、連接軸和反射鏡，所述反射鏡為光機一體化碳化娃反射鏡。
[0011]進一步,碳化娃連接體包括定位面、連接軸套和固定安裝孔,連接軸套的中心線垂直于定位面，所述連接軸套套裝于所述連接軸，所述定位面與連接面貼合，所述固定安裝孔分布在所述連接軸套周圍，所述固定安裝孔通過螺釘將所述碳化硅連接體與連接面連接。
[0012]進一步，所述連接軸套的中心線穿過所述碳化硅反射鏡體的反射面的中心點，所述連接軸套的中心線與連接軸的中心線重合。
[0013]進一步，所述連接軸套與旋轉軸系的連接軸采用H7/h6間隙配合。
[0014]本實用新型有益效果如下:
[0015]本實用新型所述的光機一體化碳化硅反射鏡及系統(tǒng)，由于碳化硅反射鏡體和所述碳化硅連接體為完整的一體結構，所以光機一體化碳化硅反射鏡與光學系統(tǒng)的連接軸安裝步驟簡單，容易裝調(diào)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是現(xiàn)有技術中光電系統(tǒng)的反射鏡與軸系連接結構裝配定位示意圖；
[0017]圖2是現(xiàn)有技術中光電系統(tǒng)的反射鏡與軸系連接結構裝配定位爆炸示意圖；
[0018]圖3是本實用新型實施例的光機一體化碳化硅反射鏡的結構示意圖；
[0019]圖4是本實用新型實施例的所述的碳化硅連接體的定位面、連接軸套、固定安裝孔的位置配合示意圖。

【具體實施方式】
[0020]為了解決現(xiàn)有技術光電系統(tǒng)的反射鏡與系統(tǒng)的連接軸安裝步驟較為繁瑣，也不易裝調(diào)的問題，本實用新型提供了一種光機一體化碳化硅反射鏡及系統(tǒng)，以下結合附圖以及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不限定本實用新型。
[0021]本實用新型實施例涉及一種光機一體化碳化硅反射鏡，采用的技術方案是在傳統(tǒng)反射鏡的背面添加一個用來與旋轉軸系直接連接固定的結構體。如圖3所示，光機一體化碳化硅反射鏡，包括:碳化硅反射鏡體21、在所述碳化硅反射鏡體21的背面23設置的碳化硅連接體24，所述碳化硅反射鏡體21和所述碳化硅連接體24為完整的一體結構；所述碳化硅連接體包括定位面25、連接軸套26和5個固定安裝孔27 (圖中只畫出一個固定安裝孔)，連接軸套26的中心線PP’穿過所述碳化硅反射鏡體21的反射面22的中心點A，所述連接軸套26的中心線PP’與所述碳化硅反射鏡體21的反射面22的夾角Θ為45°，所述連接軸套26與光學系統(tǒng)的連接軸采用間隙配合，例如采用H7/h6間隙配合；定位面25垂直于連接軸套中心線，定位面25與光學系統(tǒng)的連接面貼合，保證光機一體化碳化硅反射鏡在光學掃描系統(tǒng)中的軸向位置；連接軸套26的中心線PP’與光學掃描系統(tǒng)的連接軸中心線重合，并與連接軸進行軸孔配合設計，保證光機一體化碳化硅反射鏡的定位精度；固定安裝孔27在連接軸套26的周圍分布，與光學系統(tǒng)的連接面通過螺釘連接。碳化硅反射鏡體在掃描過程中繞旋轉軸系的連接軸作360°旋轉。
[0022]如圖4所示，所述的碳化硅連接體的定位面25是正方形結構，其中定位面25的2個直角設置成圓弧狀，在定位面25中心位置設置連接軸套26，連接軸套26盲孔設置，5個固定安裝孔27在連接軸套26的周圍分布，連接軸套26與光學系統(tǒng)的連接軸采用H7/h6間隙配合。
[0023]為保證光機一體化碳化娃反射鏡的質心在中心線PP’上并減輕光機一體化碳化娃反射鏡的重量，對光機一體化碳化硅反射鏡體21的背面23設置多個方形形狀的減重孔28。
[0024]本實用新型實施例涉及的一種光機一體化碳化硅反射鏡的制備方法采用的技術方案是將碳化硅反射鏡體21和碳化硅連接體24在高溫反應燒結后形成一個整體光機一體化碳化硅反射鏡，步驟為:
[0025]分別制備碳化硅反射鏡體21的坯體和碳化硅連接體24的坯體，將所述兩個坯體結構進行初步加工，并將碳化硅連接體24的坯體通過粘結劑粘接于碳化硅反射鏡體21的背面23,在高溫反應燒結后形成一個整體；具體的對光機一體化碳化娃反射鏡的碳化娃反射鏡體21的坯體和碳化硅連接體24的坯體之間通過陶瓷粘結劑粘接，在1600°C高溫條件下將粘結劑碳化，再往粘結部分滲入液體硅。最后，粘結材料在化學反應過程中也生成碳化娃，與母體相同。
[0026]對高溫反應燒結后光機一體化碳化娃反射鏡的還體中，將定位面25、連接軸套26以及固定安裝孔27進行精加工，使光機一體化碳化硅反射鏡的中心線PP’與反射面22的夾角Θ大于0°小于等于90°，優(yōu)選為45°，并穿過反射面22的中心點A。
[0027]為保證光機一體化碳化硅反射鏡的質心在中心線PP’上并減輕碳化硅反射鏡體21的重量，對碳化硅反射鏡體21的背面23進行方形形狀的減重孔28設計；將連接軸套26與旋轉軸系的連接軸采用H7/h6間隙配合。
[0028]以定位面25為基準面，對碳化硅反射鏡體21的坯體的反射面22進行表面化學氣相沉積處理、研磨和拋光，并依次鍍反射膜和保護膜。
[0029]采用上述技術方案，本實用新型實施例至少具有下列優(yōu)點:
[0030]本實用新型實施例所述的光機一體化碳化娃反射鏡，由于碳化娃反射鏡體21和所述碳化硅連接體24為完整的一體結構，所以光機一體化碳化硅反射鏡與光學系統(tǒng)的連接軸安裝步驟簡單，容易裝調(diào)。
[0031]碳化硅反射鏡體21本身不會與其他材質的結構因為固定安裝而接觸，因此鏡體不會產(chǎn)生裝配而造成的應力。碳化硅反射鏡體21在旋轉過程中，也不會產(chǎn)生應力和鏡面的松動。
[0032]碳化硅反射鏡體21和碳化硅連接體24采用同種材料化學反應燒結而成，粘結部分化學反應所生成的材料也是碳化硅，與母體材料相同。因此，當工作環(huán)境變化時，碳化硅反射鏡體21不會因為與其他材料的熱膨脹系數(shù)不一致而產(chǎn)生鏡面變形。
[0033]光機一體化碳化硅反射鏡與光學系統(tǒng)的連接軸的相對位置和精度已在設計過程中通過連接軸套26與光學系統(tǒng)的連接軸進行的軸孔配合設計，保證精度。因此，在裝配過程中，碳化硅反射鏡體21與碳化硅連接體24不再需要進行光軸一致性的調(diào)試校準。
[0034]盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本實用新型的優(yōu)選實施例，本領域的技術人員將意識到各種改進、增加和取代也是可能的，因此，本實用新型的范圍應當不限于上述實施例。
【權利要求】
1.一種光機一體化碳化娃反射鏡，其特征在于，包括:碳化娃反射鏡體、在所述碳化娃反射鏡體的背面設置的碳化硅連接體，所述碳化硅反射鏡體和所述碳化硅連接體為一體結構。
2.如權利要求1所述的光機一體化碳化硅反射鏡，其特征在于，所述碳化硅連接體包括定位面、連接軸套和固定安裝孔，所述固定安裝孔分布在所述連接軸套周圍，連接軸套的中心線垂直于定位面。
3.如權利要求2所述的光機一體化碳化硅反射鏡，其特征在于，所述連接軸套的中心線穿過所述碳化硅反射鏡體的反射面的中心點，所述連接軸套的中心線與所述碳化硅反射鏡體的反射面夾角大于0°小于等于90°。
4.如權利要求1所述的光機一體化碳化娃反射鏡，其特征在于，所述碳化娃反射鏡體的背面設置一個或多個減重孔。
5.如權利要求4所述的光機一體化碳化硅反射鏡，其特征在于，所述減重孔為方形。
6.一種光機一體化碳化硅反射鏡系統(tǒng)，包括連接面、連接軸和反射鏡，其特征在于，所述反射鏡為權利要求1所述的光機一體化碳化娃反射鏡。
7.如權利要求6所述的反射鏡系統(tǒng)，其特征在于，碳化硅連接體包括定位面、連接軸套和固定安裝孔，連接軸套的中心線垂直于定位面，所述連接軸套套裝于所述連接軸，所述定位面與連接面貼合，所述固定安裝孔分布在所述連接軸套周圍，所述固定安裝孔通過螺釘將所述碳化硅連接體與連接面連接。
8.如權利要求7所述的反射鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述連接軸套的中心線穿過所述碳化硅反射鏡體的反射面的中心點，所述連接軸套的中心線與連接軸的中心線重合。
9.如權利要求8所述的反射鏡系統(tǒng)，其特征在于，所述連接軸套與旋轉軸系的連接軸采用H7/h6間隙配合。
【文檔編號】G02B7/182GK204086654SQ201420481522
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年8月25日 優(yōu)先權日:2014年8月25日
【發(fā)明者】王誠, 張興德, 楊百劍, 李榮剛, 李江勇 申請人:中國電子科技集團公司第十一研究所